- بقلم LiuXing، كبير مهندسي قياس التدفق ويتمتع بخبرة 15+ سنة في مجال البحث والتطوير في مجال قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية،
معتمد في تحليل عقود الفروقات (ANSYS Fluent Professional)
هيكل المشبك-في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
هيكل المشبك-في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
ينتمي المشبك- الموجود على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية إلى-أدوات قياس التدفق غير الغازية ويستخدم على نطاق واسع في مراقبة تدفق سوائل خطوط الأنابيب المختلفة. مزاياه الرئيسية تكمن في أنه لا يتطلب قطع أو تعديل خط الأنابيب، وبالتالي تقليل تكاليف التركيب وصعوبة الصيانة. يستخدم المشبك بالموجات فوق الصوتية الموجود على مقياس التدفق فرق وقت انتشار إشارات الموجات فوق الصوتية في السائل لقياس سرعة التدفق.
يقوم المشبك الموجود على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية بإصلاح أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الموجودة على الجزء الخارجي من خط الأنابيب من خلال المشابك. أثناء التصميم، من الضروري التأكد من أن المشابك يمكن تثبيتها بقوة على خطوط الأنابيب ذات الأقطار والمواد المختلفة. تشتمل أجهزة الاستشعار عادةً على جهاز إرسال وجهاز استقبال، ويجب تكوين مواضع تركيبها بشكل معقول لتحسين مسار انتشار الإشارات فوق الصوتية ودقة القياس.
أجهزة الدعم والإصلاح الخاصة بـمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةعادةً ما يتم تصنيع المشبك باستخدام مواد مقاومة للتآكل-ودرجات الحرارة العالية-للتكيف مع الظروف البيئية المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يجب تصميم آليات التعديل لتمكين المحاذاة الدقيقة لأجهزة الاستشعار أثناء التثبيت والتكيف مع خطوط الأنابيب ذات الأقطار المختلفة. يجب أن يتم تصميم أجهزة الاستشعار بوصلات كهربائية فعالة وأنظمة معالجة الإشارات لضمان نقل ومعالجة إشارات الموجات فوق الصوتية بدقة. وفي الوقت نفسه، يلزم التحسين المستمر لتصميم الدوائر في جوانب مثل استهلاك الطاقة والإدارة الحرارية لتقليل استهلاك الطاقة وإدارة الحرارة الناتجة عن النظام بشكل فعال.بناءيظهر شكل المشبك- الموجود على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية في الشكل 3.5.
الشكل 3.5 مخطط هيكل المشبك - على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
يُعد المشبك- الموجود على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية أحد أنواع أجهزة قياس التدفق. لا تحتاج مجسات الكشف الخاصة بها إلى الاتصال بالوسط المتدفق داخل خط الأنابيب؛ فهي تحتاج فقط إلى أن تعلق على السطح الخارجي لخط الأنابيب لاستخدام تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية لتحقيق قياس سرعة السوائل.
بشكل عام، المعيارتأثير التثبيتطريقة المشبك بالموجات فوق الصوتية على مقياس التدفق هي طريقة V-. أثناء التثبيت، يجب أن يكون مسبارا الكشف محاذاة أفقيًا، ويجب أن يكون الخط المستقيم الذي يتكون من مسباري الكشف موازيًا لمحور خط الأنابيب. ومع ذلك، نظرًا لأن مجسات الكشف الخاصة بمشبك مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية منفصلتان، فعند تثبيت مجسات الكشف على خط الأنابيب، يتم عادةً تثبيتهما بشكل منفصل. لذلك، غالبًا ما يكون من المستحيل التحكم بدقة فيما إذا كان الخط المستقيم الذي يشكله مسبارا الكشف موازيًا لمحور خط الأنابيب، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء معينة في مواضع مسباري الكشف بعد التثبيت، مما يؤثر على دقة الكشف.
التعليمات
س: ما هو الفرق بين طريقة V- وطريقة Z- في المشبك- عند تركيب مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية؟
A: The V-method mounts both transducers on the same side of the pipe, with the ultrasonic signal reflecting once off the opposite wall (suitable for small to medium pipes, 20-300 mm diameter, providing stronger signals). The Z-method places transducers on opposite sides, with a direct path across the pipe (used for larger pipes, >100 مم، وهو أفضل بالنسبة للمواد السميكة-ذات الجدران أو المواد المخففة ولكن الإشارات أضعف).
س: كيف تؤثر محاذاة التثبيت غير الصحيحة على دقة المشبك-في أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية باستخدام طريقة V-؟
ج: يؤدي عدم المحاذاة في تباعد محول الطاقة أو زاويته أو توازيه إلى حدوث أخطاء في طول المسار وتوهين الإشارة وتقليل نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، مما يؤدي إلى انحرافات TOF (زمن -الطيران) وأخطاء في قياس التدفق بنسبة 1-5% أو أكثر. تعد المحاذاة الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية لموثوقية الطريقة V.
س: ما هي المكونات الرئيسية في هيكل المشبك المحمول-في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية؟
ج: تشتمل المكونات الرئيسية على محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المقترنة (جهاز الإرسال/المستقبل)، ومشابك التثبيت أو الأشرطة، وهلام التوصيل للاتصال الصوتي، وجهاز الإرسال المحمول باليد أو المثبت على الحائط- والمزود بشاشة عرض، وإلكترونيات معالجة الإشارات، وبطارية قابلة لإعادة الشحن لسهولة الحمل.
س: ما البرنامج الشائع استخدامه للمحاكاة الصوتية في المشبك-في أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية؟
ج: يتم استخدام وحدة الصوتيات COMSOL Multiphysics على نطاق واسع لنمذجة انتشار الموجات، ومحولات الطاقة الكهرضغطية، و-اقتران البنية، ومحاكاة وقت العبور-في المشبك-على أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية.
س: ما هي مزايا مبدأ وقت العبور-في المشبك غير الغازي-في أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية؟
ج: يوفر وقت النقل-دقة عالية (±1%) للسوائل النظيفة، والقياس ثنائي الاتجاه، وعدم وجود أجزاء متحركة، وانخفاض الصيانة، والعمل بدون جزيئات (على عكس دوبلر، الذي يتطلب مواد صلبة/فقاعات معلقة وبدقة أقل).
اتصل بنافريق هندسي اليوم لإجراء تقييم جدوى مجاني لظروف خطوط الأنابيب ومتطلبات القياس.
